El peso molecular es la suma de los pesos atómicos de los elementos que forman una molécula. Corresponde a la masa, en gramos, de un mol de moléculas de un compuesto y, por tanto, también se llama masa molecular.

En otras palabras, el peso molecular es la masa, en gramos, de 6,02 × 10²³ moléculas de una sustancia. Stanislao Cannizzaro Sobresale entre los estudiosos de este tema.

¿Para qué sirve el peso molecular?

Es útil para comprender propiedades físicas, tales como los puntos de fusión y ebullición. Además, ayuda a determinar la estructura de una molécula y es clave en estudio y análisis de las reacciones químicas.

Cómo calcular el peso molecular

Para calcular el peso molecular de una sustancia, primero, se multiplica el peso atómico de cada elemento por su cantidad relativa. Después de eso, suman los resultados.

Por ejemplo, para calcular el peso molecular del etano C₂H₆, se multiplica el peso atómico del carbono por 2. Esto es (12,01 × 2 = 24,02). Además, el peso atómico de hidrógeno por 6. (1,008 × 6 = 6,048). Finalmente, se suman los resultados (24,02 + 6,048 = 30,068). Si las unidades de los pesos atómicos son gr/mol, entonces, el peso molecular es 30,068 gr/mol. A continuación, se muestran algunos ejemplos con más detalle.

Ejercicios resueltos de peso molecular

Para resolver ejercicios de peso molecular, normalmente, se siguen los siguientes pasos:

• Primero, se escribe el símbolo de cada elemento presente en la molécula.
• Segundo se escribe su peso atómico.
• Tercero, se escribe la cantidad relativa del elemento en la molécula.
• Cuarto, se realizan las multiplicaciones.
• Para terminar, se suman los resultados.

Ejemplo 1

¿Cuál es el peso molecular del cloro Cl₂?

Cl: 35,45gr/mol × 2 = 70,9gr/mol

En este caso, simplemente se multiplica el peso atómico del cloro por 2.

Ejemplo 2

Calcular el peso molecular de la sacarosa C₁₂H₂₂O₁₁.

De acuerdo con el procedimiento, indicado arriba, se multiplica el peso atómico de cada elemento por su cantidad relativa y se suman los resultados.

Ejemplo 3

Hallar la masa molecular del fosfato de calcio Ca₃(PO₄)₂.

Nota: En este caso, el subíndice 2, que está a la derecha del paréntesis, influye en los elementos que están dentro de él. Por esta razón, el subíndice 1 [que no se escribe] del fósforo P y el subíndice 4 del oxígeno O, se multiplican por 2. En consecuencia, en el Ca₃(PO₄)₂, la cantidad relativa del fósforo es 2 y la del oxígeno es 8.

Moles y peso molecular

Teniendo en cuenta que un mol equivale al peso o masa molecular, se puede establecer la igualdad:

1mol = masa molecular

Esta igualdad permite convertir una cantidad de sustancia de moles a gramos y viceversa. Dichas conversiones, se hacen aplicando las siguientes fórmulas:

gramos = moles × masa molecular   (1)

Es decir, que para pasar moles a gramos, se multiplica la cantidad en moles por la masa molecular expresada en gr/mol.

Esta expresión indica que, para pasar gramos a moles, se divide la cantidad en gramos entre la masa molecular. A continuación, se muestran 2 ejemplos.

Ejemplo 4

¿Cuántos gramos hay en 0,85 moles de etanol C₂H₅OH?

Solución:

Primero, se calcula la masa molecular del etanol

Después de eso, se multiplica la cantidad en moles por la masa molecular (de acuerdo con la fórmula (1)).

0,85mol× 46,058 gr/mol = 39,1493 gr

En conclusión, 0,85 moles de etanol equivalen a 39,1493 gramos.

Ejemplo 5

Calcular el número de moles en 20 gramos de bicarbonato de sodio NaHCO₃.

Solución:

Primero, se calcula la masa molecular del bicarbonato de sodio.

A continuación y, de acuerdo con la fórmula (2), se divide la cantidad en gramos entre la masa molecular.

En resumen, 20 gramos de bicarbonato de sodio, equivalen a 0,238 moles

moles y cantidad de moléculas

La igualdad

1mol = 6,02×10²³ moléculas

Sirve para hacer conversiones entre moles y cantidad de moléculas. Primero, para pasar de moles a cantidad de moléculas, se multiplica la cantidad en moles por el número de Avogadro expresado en moléculas/mol

moléc = moles × 6,02×10²³ moléc/mol   (3)

Del mismo modo, para pasar una cantidad de moléculas a moles, se divide la cantidad de moléculas entre 6,02×10²³ moléculas/mol.

Ejemplo 6

¿Cuántas moléculas hay en 0,4 moles de metano CH₄?

Solución:

En este caso, solamente se multiplica la cantidad en moles por el número de Avogadro, según la fórmula (3).

0,4mol × 6,02×10²³ moléculas/mol = 2,408×10²³ moléculas

Es decir, en 0,4 moles de metano, hay 2,408×10²³ moléculas de metano.

Ejemplo 7

Calcular la cantidad de moles en 4,5×10²² moléculas de benceno C₆H₆.

Solución:

Para solucionar este ejercicio se aplica la fórmula (4). En otras palabras, se divide la cantidad de moléculas, entre 6,02×10²³ moléculas/mol.

En resumen, en 4,5×10²² moléculas de benceno hay 0,07475 moles de benceno.

Nota: esta cantidad, también puede escribirse como 7,475×10^-2 moles.

Gramos y cantidad de moléculas

Para hacer conversiones entre gramos y cantidad de moléculas, se deben combinar las fórmulas dadas en los apartados anteriores, de la siguiente manera.

Para convertir cantidad de moléculas a gramos, se divide la cantidad de moléculas entre 6,02×10²³ moléculas/mol y se multiplica por el peso molecular (pm).

Por otro lado, para convertir gramos a moléculas, se dividen gramos entre peso molecular (pm) y se multiplica por 6,02×10²³ moléculas/mol. Es decir, la cantidad de moléculas es igual a:

Ejemplo 8

¿Cuántos gramos hay en 8×10²³ moléculas de propano C₃H₈?

Solución:

Primero, se halla la masa molecular del C₃H₈.

Después de eso, se aplica la fórmula (5).

En conclusión, 8×10²³ moléculas de propano tienen una masa de 58,59 gramos.

Ejemplo 9

Calcular la cantidad de moléculas presentes en 15 gramos de metano CH₄.

Solución:

Para empezar, se halla la masa molecular del metano.

Para terminar, se aplica la fórmula (6). Es decir, que el número de moléculas es igual a:

En resumen, en 15 gramos de metano CH₄ hay 5.62×10²³ moléculas

Taller de lectura

1. ¿Qué es el peso molecular?
2. ¿Para qué sirve el peso o masa molecular?
3. Copie los pasos para resolver ejercicios de masa molecular.
4. Escriba los ejemplos 1, 2 y 3.
5. Copie las fórmulas 1 a 6 y, además, los ejemplos 4 a 9.